高性能钢铁粉末冶金材料关键技术与应用

高性能钢铁粉末冶金材料关键技术与应用项目推荐公示内容

、项目名称:

高性能钢铁粉末冶金材料关键技术与应用二、推荐单位意见:

粉末冶金技术不仅可提高材料性能，而且可实现零部件的近终形制造，是国际上公认的“绿色制造技术”，是近些年来工业发达国家优先发展的高技术领域。该项目选择应用面最广、产量最大的钢铁粉末冶金材料为研究重点，开展了高压缩性铁粉工业化生产及应用技术研发，任务来源于国家科技支撑计划和国家973 计划。

该项目的创新性主要体现在：攻克了高纯冶炼、高效水雾化和精还原等产业化关键技术，创立了压缩性在cm3以上的高压缩性铁粉工业化高效生产新工艺；基于粉体塑性特性和改性原理，开发出了粘结化混合粉末，其压坯密度可达cm ；在探明Ni、Mo Cu等合金元素的强化作用机理和规律的基础上，发明了具有“烧结硬化”特性的预合金粉和燃油发动机气门阀座专用粉及其工业化生产工艺；发明了雾化铁粉的表面绝缘双层包覆新方法和关键装备，创立了铁基软磁复合材料（零件）的致密成形和热处理工艺。项目关键技术和产品性能达到了国际先进水平。本项目共取得发明专利11项，实用新型专利15项，发表学术论文20篇，出版着作1部，主持和参与修订国家标准3项。4项科技成果先后通过了山东省科技厅的鉴定，均“达到国际先进水平”，“产品密度居国际同类产品的领先水平”。

该项目形成了具有完全自主知识产权的钢铁粉末冶金材料生产成套技术，先

后建设了8条工业化生产线，打破了国外公司的技术和市场垄断。近三年新增销售额亿元，新增利润亿元。

项目成果丰富了粉末冶金过程理论和材料理论，提升了我国粉末冶金技术和产业的水平，对扩大粉末冶金的应用领域、推动我国粉末冶金行业品种结构的优化具有重要意义，并为我国汽车工业和高端装备制造业提供了有力的技术支撑。

经审查，提交的材料真实有效。

推荐该项目为国家科学技术进步奖_贰—等奖

三、项目简介：

2000年以来,随着我国汽车和高端装备制造业的快速发展,对高性能钢铁粉末冶金产品的需求量迅速增长。2009年,中国汽车产量首次超过1000万辆（1 364万辆）,成为世界第一大汽车制造国, 汽车用铁基粉末冶金零件的年需求量达到11 万吨,而我国仅生产了万吨,且高密度铁基结构零件和低损耗铁基软磁产品等高性能铁基粉末冶金产品为空白。中国各个品牌汽车原装配套体系中, 关键粉末冶金零部件几乎都是由国外企业垄断,且对我国实施严密的技术封锁, 已成为我国从汽车制造大国走向汽车制造强国的所面临的主要挑战。

本项目针对汽车等高端装备制造业对高性能粉末冶金零件的迫切需要，攻克了行业发展所面临的高压缩性铁粉、预合金专用粉、软磁材料粉等高性能原料粉末短缺等瓶颈问题和高密度成形等关键技术，形成了工业化成套技术。主要技术内容如下：

（1）建立了工艺介质和杂质元素的综合作用理论，构建了水雾化铁粉压缩性与杂质元素之间的定量关系模型，突破了纯净化冶炼、高效水雾化和精还原等产业化关键技术，将铁粉压缩性从?cm3提高到g/cm 3以上，达到国外先进产品的性能指标，国内市场占有率达到70%以上。

（2）系统研究了Ni、Mo、Cu 等合金元素的协同作用规律, 开发了具有“烧结硬化”特性的预合金粉和燃油发动机气门阀座专用粉及其工业化生产工艺, 将烧结和热处理在烧结炉中一次完成,缩短了工艺流程,减少热能消耗约40%。

（3）确立了雾化铁粉特性与磁性能的匹配规律，发明了铁粉表面绝缘连续化处理新方法和关键装备，开发了软磁复合材料（零件）的致密成形和热处理工艺；产品的磁导率、磁损耗等关键性能均优于国际同类产品的先进指标。

（4）基于粉体塑性特性和改性原理，创立了通过优化粉体粒度组成、改善粉体塑性变形能力，采用传统模压成形与烧结设备制备高密度低合金结构件的新途径。产品密度高达cm,热处理后硬度达到HRC5?55,抗拉强度》1050MPa 产品密度、力学性能和生产效率均优于国际着名公司同类产品。

申请专利34项,授权专利26项（其中发明专利11 项）,发表学术论文20 篇,出版着作1 部,主持和参与修订国家标准3 项。

基于上述创新，成功开发了高压缩性铁粉、粘结化混合粉、预合金粉、阀座专用粉、软磁材料粉等5 大系列高档铁基粉末新品种；形成了高密度粉末冶金结构件、烧结硬化结构件、软磁复合材料等高性能粉末冶金产品产业化技术系统；先后建设了6条粉末生产线，2条粉末冶金制品生产线，相关产品已在东睦新材料、上汽、通用等大型企业为代表的70多个单位获得应用，并出口日本、韩国、印度和台湾等国家和地区。近三年项目完成单位新增销售亿元，利润亿元。间接经济效益约110 亿元，并取得了显着的节能减排效果。打破了少数工业先进国家在技术、装备、产品上的垄断与封锁，显着提升了我国高性能钢铁粉末冶金材料生产和应用的技术水平。

四、客观评价：

1、产品检验结论

产品经中国有色金属工业粉末冶金产品质量监督检验中心、国家钢铁材料测试中心、国家有色金属及电子材料分析测试中心等测试机构单位检测，粉末化学成分、物理和力学性能指标均达到了项目任务要求。结果显示，重要技术指标达到或优于国外着名公司的同类产品。

2、科技成果鉴定意见

山东省科技厅于2011年7 月和2012年3月组织了科技成果鉴定会，对本项目的4 项成果进行了鉴定，主要鉴定意见摘录如下：

1）铁粉压缩性影响因素的系统研究及高压缩性铁粉的规模化生产技术

对水雾化铁粉中C、S、P、Si、O、Mn、N 七种杂质元素含量及粉末粒度、比表面积对铁粉压缩性影响进行了系统研究，确定了影响铁粉压缩性的主要因素为N、P、C等杂质元素及其含量，次要因素为Si、Mn。通过控制铁粉中杂质元素含量，将常规还原工艺改为高温还原后进行低温退火工艺，开发出纯度可以达到％及以上、600MPa压制压力下压缩性达到g/cm 3及以上的高压缩性铁粉。该项目技术先进，产品市场潜力大，应用前景好，经济社会效益显着，其关键技术和产品压缩性指标达到国际先进水平。

2）预合金粉合金成分系统研究与高性能预合金钢粉的开发

通过研究合金元素种类、含量、热处理对烧结硬化合金力学性能和组织的影响，……,开发出了烧结硬化粉和阀座专用粉。形成了年产1万吨的预合金

钢粉生产线，开发的产品在多种汽车零部件中应用，获得了显着的经济效益。关键技术和产品性能均达到国际同类产品的先进水平。

（3）高性能软磁复合材料（SMC及其环保型磁芯的产业化开发

通过对雾化铁粉物化性能、表面绝缘化工艺与材料磁性能的研究，解决了

雾化铁粉性能和磁性能的匹配技术、铁粉的表面绝缘化处理等关键技术，实现

了铁粉软磁复合材料工艺与产业化生产关键技术装备的技术创新。项目产品已经在汽车微电机等方面应用，获得了良好的效果。关键技术达到国际先进水平。

(4)高密度低合金粉末冶金结构件制备新技术与应用

通过粉末粒度的优化、添加母合金粉、特制增塑剂和润滑剂的技术，创立了以国产水雾化铁粉为主要原料，经一次冷压- 烧结制备高密度低合金粉末结构件的新技术。技术先进、工艺稳定，显着提高了生产效率，生产成本大幅度降低。整体技术达到国际先进水平，产品密度在同类产品中居国际领先水平。

3、项目验收意见

2012 年6 月14 日，科技部组织专家召开了国家科技支撑计划项目“高性能钢铁粉末冶金材料关键技术研究与应用”验收会，验收意见摘录如下：

通过对铁粉压缩性影响因素研究、预合金成分系统研究、铁粉软磁复合材料、高性能结构件生产研究，为生产开发高压缩性铁粉、预合金粉、软磁材料铁粉的、高性能结构件生产提供了理论基础，在此基础上开发了高压缩性铁粉、烧结硬化粉、阀座专用粉、铁粉软磁复合材料、铁粉基软磁磁芯、高性能结构件等六大类产品。在规模化生产高性能粉末方面取得突破，掌握了高性能铁粉及制品的规模化生产技术。建设了年产3 万吨高压缩性铁粉、年产1 万吨预合金粉生产线；年产1 万吨软磁复合材料生产线、年产1 万吨高性能结构件生产线。

4、科技查新报告结论

委托山东省科学技术情报研究所进行查新，结果显示，在高压缩性铁粉、烧结硬化和气门阀座专用粉、铁基软磁复合粉制备技术和高密度成形工艺等方面具有创新性。本项目创新点相关内容除项目单位发表了相关论文和专利之外，国内外均未见与本项目创新点特征相同的报道。

5、用户使用意见

本项目生产的高压缩性铁粉、预合金粉、软磁材料粉已在东睦新材料集团股份有限公司、重庆华孚粉末冶金有限公司、上海汽车粉末冶金(莱芜)有限公司、仪征市昌达粉末冶金制品有限公司、浙江东睦科达磁电有限公司、广州金南磁性材料有限公司等约70 家粉末冶金制品公司获得应用，用户反应良好。“铁粉的各项性能指标都达到了要求标准，在使用过程中稳定良好，压缩性达到cm (600MP a,已替代进口粉末应用于我公司相关产品的生产”；“完全可以替代美国GKN公司737H牌号产品，现已批量应用”；“提供的各批次粉末性能稳定，各项性能指标达到了国外进口的同类粉末的水平，完全满足制备轿车用高性能粉末冶金结构件的需要” ；“产品的重要性能指标均达到了国外同类产品水平，达到了我公司生产磁粉芯的相应料粉标准要求，能够满足生产形状复杂的二维、三维磁芯部件，为我公司的发展和成本控制提供了重要保障” ；“该新型

软磁材料可以替代进口产品，其应用促进了我公司产品的降本增效效果”。高密

度粉末冶金结构件在通过相关企业技术性能检测、破坏性实验及路试后，已在上海通用汽车有限公司、浙江吉利汽车零部件采购有限公司、上海华普发动机有限公司、浙江茂诠机械有限公司、重庆市邦联机电制造有限公司和杭州怡田工具制造有限公司批量装机使用。用户反应：“运行噪音低，使用性能良好，

产品质量达到国外同类产品的技术水平”。

6、科技奖励

（1）高性能钢铁粉末冶金材料关键技术研究与应用，2014年山东省科技进步一等奖；

（2）高密度低合金粉末冶金结构件制备新技术与应用，2013年山东省科技

进步二等奖。

五、推广应用情况:

基于本创新技术，先后建设了6条粉末生产线，2条粉末冶金制品生产线，粉末产品已推广应用于全国70多家粉末冶金制品生产企业，并出口日本、韩国、印度和台湾等国家和地区。

莱芜钢铁集团粉末冶金有限公司自2009年开始推广高压缩性铁粉、预合金粉、软磁材料粉。产品已先后被东睦新材料集团股份有限公司、重庆华孚粉末冶金有限公司、上海汽车粉末冶金（莱芜）有限公司、仪征市昌达粉末冶金制品有限公司、浙江东睦科达磁电有限公司、广州金南磁性材料有限公司等我国知名粉末冶金制品公司批量使用，已大量取代进口粉末。

开发的高密度低合金链轮、同步器齿毂、主动齿轮、斜齿轮、从动齿轮、气门阀座、SMC电机磁芯等系列产品畅销全国，并与上汽、大众、通用、吉利汽车、江西华意、浙江长宏、重庆利德、奇瑞集团等厂家签订了长期供货合同，建立了良好合作关系。2015年9月，莱芜新艺公司通过了“全球通用定点采购评审”，正式成为通用汽车公司的全球合格供应商。

高性能钢铁粉末材料生产的制品具有高密度、高强度、高磁导率、低涡流损耗等特点，可广泛应用在汽车、高铁、机械、电机、新能源等行业。本项目产品不仅性能优异，且具有成本优势，其售价仅相当于国外同类产品的60%左右, 具有广阔的推广应用前景。

八、主要完成人情况:

曲选辉，排名1,现任北京科技大学新材料技术研究院，院长，教授职称。工作单位为北京科技大学；项目完成单位为北京科技大学。对本项目技术创造性贡献：提出项目整体研究方案和立项建议，并对该项目科技创新中第4项创新做

出了创造性贡献。提出了通过综合运用优化粉末粒度组成、添加母合金粉末和增塑剂并进行塑化处理，以提高原料粉末压缩性和成形性的学术思路，并指导建立了相应的优化工艺。旁证材料是科技成果鉴定证书《高密度低合金粉末冶金结构件制备新技术与应用》、发明专利“粉末冶金轿车连杆及其普通模压生产方法”，“一种适于高速压制技术应用的铁粉原料的制备方法”、“一种用于制备

高密度粉末冶金零件的设备”及论文《Effect of po wder p article size on

gree n prop erties and stress wave 》等。

李普明，排名2,现任莱芜钢铁集团粉末冶金有限公司董事长、总经理，高级工程师职称。工作单位为莱芜钢铁集团粉末冶金有限公司；完成单位为莱芜钢铁集团粉末冶金有限公司。对本项目技术创造性贡献：在第3、1项创新点中做出了创造性贡献。通过研究软磁材料粉性能参数与铁粉的关系，完成了软磁材料粉规模化生产工艺制定及设备选型。通过研究杂质元素与铁粉压缩性的关系，完成了高压缩性铁粉规模化生产工艺研究制定和生产线改造。旁证材料：科技成果鉴定证书（高性能软磁复合材料（SMC及环保型磁芯的产业化开发）主要完成人第1位；发明专利“水雾化合金钢粉的制造方法”发明人第2位。

袁勇，排名3,现任莱芜钢铁集团粉末冶金有限公司副经理，高级工程师职称。工作单位为莱芜钢铁集团粉末冶金有限公司；项目完成单位为莱芜钢铁集团粉末冶金有限公司。对本项目技术创造性贡献：在科技创新中第1、2、3项创新

做出了创造性贡献。通过研究与合金合金成分与合金粉产品性能关系完成了预合金粉合金成分和中试工艺确定。通过研究高压缩性铁粉规模化生产工艺与铁粉的关系，完成了高压缩性铁粉杂质元素和压缩性分析及规模化工艺的制定。旁证材料：科技成果鉴定证书（预合金合金成分系统研究与高性能预合金钢粉的开发）；发明专利“一种绝缘铁粉的生产设备和方法”、发明专利“一种高压缩性水雾化铁粉及制备方法”位、专着《钢铁粉末》、论文《磷化工艺制备绝缘软磁粉末及其频率特性研究》。

柳学全，排名4，现在钢铁研究总院粉末冶金研究室工作，教授级高工职称。工作单位为钢铁研究总院；项目完成单位为钢铁研究总院。对本项目技术创造性贡献：在科技创新中第4 项创新做出了创造性贡献。通过对铁粉基软磁复合材料及磁芯制备技术的研究，设计了规模化生产铁粉软磁复合材料及磁芯制备的工艺和选定了技术装备。旁证材料：科技成果鉴定证书《高性能软磁复合材料

（SMC及环保型磁芯的产业化开发》，论文《铁基软磁复合材料的制备工艺研究》。

粉末冶金材料标准表

公司制造的铁基粉末冶金零件执行标准与成分性能<一> GB/T14667.1-93 <二> MPIF-35

烧结铁和烧结碳钢的化学成分(%). 材料牌号Fe C F-0000 97.7-100 0.0-0.3 F-0005 97.4-99.7 0.3-0.6 F-0008 97.1-99.4 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目的而添加的其它元素)总量的最大值为2.0%。▲烧结铁-铜合金和烧结铜钢的化学成分(%). 材料牌号Fe Cu C FC-0200 83.8-98.5 1.5-3.9 0.0-0.3 FC-0205 93.5-98.2 1.5-3.9 0.3-0.6 FC-020893.2-97.9 1.5-3.9 0.6-0.9 FC-0505 91.4-95.7 4.0-6.0 0.3-0.6 FC-0508 91.1-95.4 4.0-6.0 0.6-0.9 FC-0808 88.1-92.4 7.0-9.0 0.6-0.9 FC-1000 87.2-90.5 9.5-10.5 0.0-0.3 烧结铁-镍合金和烧结镍钢的化学成分(%). 材料牌 号 Fe Ni Cu C FN-0200 92.2-99.0 1.0-3.0 0.0-2.5 0.0-0.3 FN-0205 91.9-98.7 1.0-3.0 0.0-2.5 0.3-0.6 FN-0208 91.6-98.4 1.0-3.0 0.0-2.5 0.6-0.9 FN-0405 89.9-96.7 3.0-5.5 0.2-2.0 0.3-0.6 FN-0408 89.6-96.4 3.0-5.5 0.0-2.0 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊

粉末冶金工艺基本知识

粉末冶金工艺基本知识 粉末冶金成形 粉末冶金工艺及材料 粉末冶金是制取金属粉末并通过成形和烧结等工艺将金属粉末或与非金属粉末的混合物制成制品的加工方法，既可制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料，又可制造各种精密的机械零件，省工省料。但其模具和金属粉末成本较高，批量小或制品尺寸过大时不宜采用。粉末冶金材料和工艺与传统材料工艺相比，具有以下特点： 1．粉末冶金工艺是在低于基体金属的熔点下进行的，因此可以获得熔点、密度相差悬殊的多种金属、金属与陶瓷、金属与塑料等多相不均质的特殊功能复合材料和制品。 2．提高材料性能。用特殊方法制取的细小金属或合金粉末，凝固速度极快、晶粒细小均匀，保证了材料的组织均匀，性能稳定，以及良好的冷、热加工性能，且粉末颗粒不受合金元素和含量的限制，可提高强化相含量，从而发展新的材料体系。 3．利用各种成形工艺，可以将粉末原料直接成形为少余量、无余量的毛坯或净形零件，大量减少机加工量。提高材料利用率，降低成本。 粉末冶金的品种繁多，主要有：钨等难熔金属及合金制品；用Co、Ni等作粘结剂的碳化钨（WC）、碳化钛（TiC）、碳化钽（TaC）等硬质合金，用于制造切削刀具和耐磨刀具中的钻头、车刀、铣刀，还可制造模具等；Cu合金、不锈钢及Ni等多孔材料，用于制造烧结含油轴承、烧结金属过滤器及纺织环等。随着粉末冶金生产技术的发展，粉末冶金及其制品将在更加广泛的应用。 1 粉末冶金基础知识 ⒈1 粉末的化学成分及性能 尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末，其计量单位一般是以微米（μm）或纳米（nm）。 1.粉末的化学成分 常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末，要求其杂质和气体含量不超过1%～2%，否则会影响制品的质量。 2.粉末的物理性能 ⑴ 粒度及粒度分布 粉料中能分开并独立存在的最小实体为单颗粒。实际的粉末往往是团聚了的颗粒，即二次颗粒。图描绘了由若干一次颗粒聚集成二次颗粒的情形。实际的粉末颗粒体中不同尺寸所占的百分比即为粒度分布。 ⑵ 颗粒形状 即粉末颗粒的外观几何形状。常见的有球状、柱状、针状、板状和片状等，可以通过显微镜的观察确定。 ⑶ 比表面积 即单位质量粉末的总表面积，可通过实际测定。比表面积大小影响着粉末的表面能、表面吸附及凝聚等表面特性。 3.粉末的工艺性能 粉末的工艺性能包括流动性、填充特性、压缩性及成形性等。 ⑴ 填充特性 指在没有外界条件下，粉末自由堆积时的松紧程度。常以松装密度或堆积密度表示。粉末

钢铁材料基础知识讲解

钢铁材料基础知识 1 材料：金属、非金属 2 金属材料： 共性：有光泽、良的导热导电性能，金属学中分为晶体 黑色金属：铁、钴、镍 有色金属（非黑色金属） 3 钢铁材料 纯铁、钢材、铸铁 3.1 纯铁： 铁的密度为7.9克/立方厘米，熔点，是1534℃， 3.2 钢： 铁中加入碳，0.02-2.11%之间，理论上讲，我们使用的是钢，丌是铁，有时将低碳钢叫做铁，是错误的。 3.3 钢的一些性能 物理性能 熔点在1148℃以上；密度在7.85克/立方厘米；线膨胀系数 10.6-12×10-6×/℃；弹性模量E=210GPa 材料力学中 简支梁公式 y=PX/12EI×（3l2/4-x2）最大挠度y=PL3/48EJ I 惯性矩 悬臂梁 y=PX2/6EI×（3l-x）最大挠度y= PL3/3EJ Rmax=Mmax/WZ

力学性能： GB228-1987 金属拉伸试验方法 GB/T228-2002 金属材料室温拉伸试验方法开始改 GB/T228.1-2010 金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法 抗拉强度Re（σb）；屈服强度Rm（σs）；断后伸长率A%；硬度（HB、HR、）不 抗拉强度紧密相关大约是Re=0.3-0.6HB GB/T229-2007 金属材料夏比摆锤冲击试验方法 冲击吸收能量K（94标准为吸收功） 化学性能： 五大元素 C Si Mn S P 影响韧性 碳对钢材性能的影响 铁中加入碳之后，随着碳含量增加，钢材的抗拉强度增加。韧性下降 4 钢材的种类 按化学成份分类 (1) 碳素钢： a.低碳钢（C≤0.25%）； b.中碳钢（0.25≤C≤0.60%）； c.高碳钢（C≥0.60%）。 (2)合金钢： a.低合金钢（合金元素总含量≤5%） b.中合金钢（合金元素总含量>5~10%） c.高合金钢（合金元素总含量>10%）。 按用途分 (1)普通钢 a.碳素结构钢：。b.低合金结构钢c.特定用途的普通结构钢 (2)优质钢（包括高级优质钢）

钢铁材料的发展演变

钢铁材料的发展演变 一、钢铁材料的历史 人类社会的发展历程,是以材料为主要标志的。历史上,材料被视为人类社会进化的里程碑。对材料的认识和利用的能力,决定着社会的形态和人类生活的质量。历史学家也把材料及其器具作为划分时代的标志:如石器时代、青铜器时代、铁器时代、高分子材料时代…… 100万年以前,原始人以石头作为工具,称旧石器时代。1万年以前,人类对石器进行加工,使之成为器皿和精致的工具,从而进入新石器时代。现在考古发掘证明我国在八千多年前已经制成实用的陶器,在六千多年前已经冶炼出黄铜,在四千多年前已有简单的青铜工具,在三千多年前已用陨铁制造兵器。我们的祖先在二千五百多年前的春秋时期已会冶炼生铁,比欧洲要早一千八百多年以上。18世纪,钢铁工业的发展,成为产业革命的重要内容和物质基础。19世纪中叶,现代平炉和转炉镍管炼钢技术的出现,使人类真正进入了钢铁时代。与此同时,铜、铅、锌也大量得到应用,铝、镁、钛等金属相继问世并得到应用。直到20世纪中叶,金属材料在材料工业中一直占有主导地位。 二、钢铁材料的概念 钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成我们所需要的各种形状、尺寸和性能的材料钢材是国家建设和实现四化必不可少的重要物资，应用广泛、品种繁多，根据断面形状的不同、钢材一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类、为了便于组织钢材的生产、订货供应和搞经营管理工作，又分为重轨、轻轨、大型型钢、中型型钢、小型型钢、钢材冷弯型钢，优质型钢、线材、中厚钢板、薄钢板、电工用硅钢片、带钢、无缝钢管钢材、焊接钢管、金属制品等品种。 三、钢材的生产方法 大部分钢材加工都是钢材通过压力加工，使被加工的钢（坯、锭等）产生塑性变形。根据钢材加工温度不同分冷加工和热加工两种。钢材的主要加工方法有 轧制：将钢材金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（各种形状）因受轧辊的压缩使材料截面减小，长度增加的压力加工方法，这是生产钢材最常用的生产方式，主要用来生产钢材型材、板材、管材。分冷轧、热轧。 锻造钢材：利用锻锤的往复冲击力或压力机的压力使坯料改变成我们所需的形状和尺寸的一种压力加工方法。一般分为自由锻和模锻，常用作生产大型材、开坯等截面尺寸较大的材料。 拉拨钢材：是将已经轧制的金属坯料（型、管、制品等）通过模孔拉拨成截面减小长度增加的加工方法大多用作冷加工。 挤压：是钢材将金属放在密闭的挤压简内，一端施加压力，使金属从规定的模孔中挤出而得到有同形状和尺寸的成品的加工方法，多用于生产有色金属材钢材。 四、我国钢铁材料的现状 改革开放以来，随着市场的需求，我国钢产量和消费量不断增长。从1996年起，我国

粉末冶金材料标准表完整版本

公司制造的铁基粉末冶金零件执行标准与成分性能 <一> GB/T14667.1-93 <二> MPIF-35 编辑版word

烧结铁和烧结碳钢的化学成分(%). 材料牌号Fe C F-0000 97.7-100 0.0-0.3 F-0005 97.4-99.7 0.3-0.6 F-0008 97.1-99.4 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目的而添加的其它元素)总量的最大值为2.0%。▲烧结铁-铜合金和烧结铜钢的化学成分(%). 材料牌号Fe Cu C FC-0200 83.8-98.5 1.5-3.9 0.0-0.3 FC-0205 93.5-98.2 1.5-3.9 0.3-0.6 FC-020893.2-97.9 1.5-3.9 0.6-0.9 FC-0505 91.4-95.7 4.0-6.0 0.3-0.6 FC-0508 91.1-95.4 4.0-6.0 0.6-0.9 FC-0808 88.1-92.4 7.0-9.0 0.6-0.9 FC-1000 87.2-90.5 9.5-10.5 0.0-0.3 烧结铁-镍合金和烧结镍钢的化学成分(%). 材料牌 号 Fe Ni Cu C FN-0200 92.2-99.0 1.0-3.0 0.0-2.5 0.0-0.3 FN-0205 91.9-98.7 1.0-3.0 0.0-2.5 0.3-0.6 FN-0208 91.6-98.4 1.0-3.0 0.0-2.5 0.6-0.9 FN-0405 89.9-96.7 3.0-5.5 0.2-2.0 0.3-0.6 FN-0408 89.6-96.4 3.0-5.5 0.0-2.0 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊 编辑版word

粉末冶金工艺及材料基础知识介绍

粉末冶金工艺及材料基础知识介绍 粉末冶金是制取金属粉末并通过成形和烧结等工艺将金属粉末或与非金属粉末的混合物制成制品的加工方法，既可制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料，又可制造各种精密的机械零件，省工省料。但其模具和金属粉末成本较高，批量小或制品尺寸过大时不宜采用。粉末冶金材料和工艺与传统材料工艺相比，具有以下特点： 1．粉末冶金工艺是在低于基体金属的熔点下进行的，因此可以获得熔点、密度相差悬殊的多种金属、金属与陶瓷、金属与塑料等多相不均质的特殊功能复合材料和制品。 2．提高材料性能。用特殊方法制取的细小金属或合金粉末，凝固速度极快、晶粒细小均匀，保证了材料的组织均匀，性能稳定，以及良好的冷、热加工性能，且粉末颗粒不受合金元素和含量的限制，可提高强化相含量，从而发展新的材料体系。 3．利用各种成形工艺，可以将粉末原料直接成形为少余量、无余量的毛坯或净形零件，大量减少机加工量。提高材料利用率，降低成本。 粉末冶金的品种繁多，主要有：钨等难熔金属及合金制品；用Co、Ni等作粘结剂的碳化钨（WC）、碳化钛（TiC）、碳化钽（TaC）等硬质合金，用于制造切削刀具和耐磨刀具中的钻头、车刀、铣刀，还可制造模具等；Cu合金、不锈钢及Ni等多孔材料，用于制造烧结含油轴承、烧结金属过滤器及纺织环等。

1 粉末冶金基础知识 ⒈1 粉末的化学成分及性能 尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末，其计量单位一般是以微米（μm）或纳米（nm）。 1.粉末的化学成分 常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末，要求其杂质和气体含量不超过1%～2%，否则会影响制品的质量。 2.粉末的物理性能 ⑴粒度及粒度分布

粉末冶金制粉技术 全

粉末冶金制粉技术(一) 粉末冶金新技术、新工艺的应用，不但使传统的粉末冶金材料性能得到根本的改善，而且使得一批高性能和具有特殊性能的新一代材料相继产生。例如：高性能摩擦材料、固体自润滑材料、粉末高温合金、高性能粉末冶金铁基复合和组合零件、粉末高速钢、快速冷凝铝合金、氧化物弥散强化合金、颗粒增强复合材料，高性能难熔金属及合金、超细晶粒及涂层硬质合金、新型金属陶瓷、特种陶瓷、超硬材料、高性能永磁材料、电池材料、复合核燃料、中子可燃毒物、粉末微晶材料和纳米材料、快速冷凝非晶和准晶材料、隐身材料等。这些新材料都需要以粉末冶金作为其主要的或惟一的制造手段。 本章将简要介绍粉末冶金的基本工艺原理和方法，重点介绍近年米粉末冶金新技术和新工艺的发展和应用状况。 1.雾化制粉技术 粉末冶金材料和制品不断增多，其质量不断提高，要求提供的粉末的种类也愈来愈多。例如，从材质范围来看，不仅使用金属粉末，也要使用合金粉末、金属化合物粉末等；从粉末形貌来看，要求使用各种形状的粉末，如生产过滤器时，就要求球形粉末；从粉末粒度来看，从粒度为500～1000m的粗粉末到粒度小于0.1m的超细粉末。 近几十年来，粉末制造技术得到了很大发展。作为粉末制备新技术，第一个引人注目的就是快速凝固雾化制粉技术。快速凝固雾化制粉技术是直接击碎液体金属或合金并快速冷凝而制得粉末的片法。快速凝固雾化制粉技术最大的优点是可以有效地减少合金成分的偏析，获得成分均匀的合金粉末。此外，通过控制冷凝速率可以获得具有非晶、准晶、微晶或过饱和固溶体等非平衡组织的粉末。它的出现无论对粉末合金成分的设计还是对粉末合金的微观结构以及宏观特性都产生了深刻影响，它给高性能粉末冶金材料制备开辟了一条崭新道路，有力地推动了粉末冶金的发展。 雾化法最初生产的是像锡、铅、锌、铝等低熔点金属粉末，进一步发展能生产熔点在1600～1700℃以下的铁粉及其他粉末，如纯铜、黄铜、青铜、合金钢、不锈钢等金属和合金粉末。近些年，随着人们对雾化制粉技术快速冷凝特性的认识，其应用领域不断地拓宽，如高温合金、Al-Li合金、耐热铝合金、非晶软磁合金、稀土永磁合金、Cu-Pb和Cu-Cr假合金等。 借助高压液流(通常是水或油)或高压气流(空气、惰性气体)的冲击破碎金属液流来制备粉末的方法，称为气雾化或水(油)雾化法，统称二流雾化法；用离心力破碎金属液 流称为离心雾化；利用超声波能量来实现液流的破碎称为超声雾化。雾化制粉的冷凝速率一般为103～106℃／s。 2二流雾化 根据雾化介质(气体、水或油)对金属液流作用的方式不同，二流雾化法具有多种形式： (1)垂直喷嘴。雾化介质与金属液流互呈垂直方向。这样喷制的粉末一般较粗，常用来喷制铝、锌等粉末。 (2)V形喷嘴。两股板状雾化介质射流呈V形，金属液流在交叉处被击碎。这种喷嘴是在垂直喷嘴的基础上改进而成的，其特点是不易发生堵嘴。瑞典霍格纳斯公司最早用此法以水喷制不锈钢粉。

高性能钢铁粉末冶金材料关键技术与应用

. 高性能钢铁粉末冶金材料关键技术与应用项目推荐公示内容 一、项目名称： 高性能钢铁粉末冶金材料关键技术与应用 二、推荐单位意见： 粉末冶金技术不仅可提高材料性能，而且可实现零部件的近终形制造，是国际上公认的“绿色制造技术”，是近些年来工业发达国家优先发展的高技术领域。该项目选择应用面最广、产量最大的钢铁粉末冶金材料为研究重点，开展了高压缩性铁粉工业化生产及应用技术研发，任务来源于国家科技支撑计划和国家973计划。 该项目的创新性主要体现在：攻克了高纯冶炼、高效水雾化和精还原等产业3以上的高压缩性铁粉工业化高效生产新7.20g/cm化关键技术，创立了压缩性在工艺；基于粉体塑性特性和改性原理，开发出了粘结化混合粉末，其压坯密度可3；在探明Ni、Mo7.60g/cm达、Cu等合金元素的强化作用机理和规律的基础上，发明了具有“烧结硬化”特性的预合金粉和燃油发动机气门阀座专用粉及其工业化生产工艺；发明了雾化铁粉的表面绝缘双层包覆新方法和关键装备，创立了铁基软磁复合材料（零件）的致密成形和热处理工艺。项目关键技术和产品性能达到了国际先进水平。本项目共取得发明专利11项，实用新型专利15项，发表学术论文20篇，出版著作1 部，主持和参与修订国家标准3 项。4项科技成果先后通过了山东省科技厅的鉴定，均“达到国际先进水平”，“产品密度居国际同类产品的领先水平”。 该项目形成了具有完全自主知识产权的钢铁粉末冶金材料生产成套技术，先后建设了8条工业化生产线，打破了国外公司的技术和市场垄断。近三年新增销售额19.30亿元，新增利润 2.48亿元。 项目成果丰富了粉末冶金过程理论和材料理论，提升了我国粉末冶金技术和产业的水平，对扩大粉末冶金的应用领域、推动我国粉末冶金行业品种结构的优化具有重要意义，并为我国汽车工业和高端装备制造业提供了有力的技术支撑。 经审查，提交的材料真实有效。 推荐该项目为国家科学技术进步奖_贰__等奖 三、项目简介： 2000年以来，随着我国汽车和高端装备制造业的快速发展，对高性能钢铁粉末冶金产品的需求量迅速增长。2009年，中国汽车产量首次超过1000万辆（1364万辆），成为世界第一大汽车制造国，汽车用铁基粉末冶金零件的年需求量达到11万吨，而我国仅生产了4.71万吨，且高密度铁基结构零件和低损耗铁基软磁产品等高性能铁基粉末冶金产品为空白。中国各个品牌汽车原装配套. . 体系中，关键粉末冶金零部件几乎都是由国外企业垄断，且对我国实施严密的技术封锁，已成为我国从汽车制造大国走向汽车制造强国的所面临的主要挑战。

新型钢铁材料的设计

一、项目名称：新型钢铁材料的设计、制备和性能研究 二、推荐单位：中国科学院沈阳分院 三、项目简介： 本项目以发展新型钢铁材料为目标，近10年来在多项国家及辽宁省科研项目的支持下，以合金化和结构/功能一体化设计、显微组织控制等为主要学术思想，通过成分优化、纯净化冶炼、组织细化、相变控制、强韧化匹配、生物医学功能化等途径，在新型钢铁材料的设计、制备及性能研究方面开展了系统而深入的研究工作，取得了众多高水平研究成果，发展了一批具有自主知识产权和市场应用前景的新型钢铁材料，在国内外相关领域形成了很高的影响力。项目研究成果对于推动我国钢铁材料的发展与应用，提升钢铁材料的品质具有重要指导意义。项目取得的主要创新性研究成果包括：（1）高强高韧钢铁材料的设计理论，以解决钢铁结构材料强度与塑（韧）性之间的矛盾为切入点，形成了通过成分优化、纯净化、细晶化和复相组织控制等手段获得高强高韧钢铁材料的设计理论与制备技术。（2）结构/功能一体化钢铁新材料的设计理论，以环境保护和生物医用为主要方向，提出了具有抗菌抑菌、生物医学等功能特性的结构/功能一体化钢铁新材料设计思想，通过添加铜元素、以氮代镍等方式，使不锈钢具备了强烈和广谱杀菌特性、在人体中无有害镍离子溶出、抗凝血、抗感染、降低支架内再狭窄等特殊功能。相关研究成果具有独创性。（3）研究开发出一批具有自主知识产权和应用价值的高性能钢铁新材料，包括X80级高强度管线钢、X120级超高强度管线钢、X65级抗大变形管线钢、2800MPa级超高强度马氏体时效钢、2400MPa级无钴超高强度马氏体时效钢、应变诱发相变型高强韧马氏体时效不锈钢、氮化物强化型高铬耐热钢、高速列车转向架用特种弹簧钢、系列抗菌不锈钢、医用高氮无镍奥氏体不锈钢、抗感染医用不锈钢、抗支架内再狭窄不锈钢等钢铁新材料，性能均达到国际先进水平。在国内外相关学术期刊上总计发表文章140篇（其中SCI收录76篇，EI收录125篇），他引次数超过400次，授权23项国家发明专利。 四、完成人： 第1完成人：杨柯 学术贡献：全面负责项目的总体设计和实施，课题申请，国际合作项目的申请和执行，提出一系列创新学术思想。通过纯净化、细晶化、均质化来显著提高高性能结构钢铁材料的强度以及改善其强韧性配合。创造性地提出了钢铁材料的结构/生物医学功能一体化的创新思想，在国际上首次设计并开发出具有抗细菌感染、抑制支架内再狭窄等先进生物医学功能的

新材料研究

新材料无疑将受益于国家产业政策支持，很多股票本身因稀土、锂电池等概念前期已大幅炒高，真正受益产业政策的股票还有待观察产政策公布回调后再作打算。新材料简直囊括万象，很多公司都能和新材料沾上边，挖掘真正受益产业政策的长线优质股需要加倍深入研究。 9月7日，工业和信息化部原材料司副司长高云虎在中国国际新材料产业博览会上介绍，“十二五”期间，我国新材料产业预计总产值达2万亿元，年均增长率超过25%。到2020年，新材料产业会成为国民经济的先导产业。 高云虎说，“十二五”期间将建立稳定的财政投入机制，设立新材料产业发展专项资金，加大对新材料产业的扶持力度。建立健全投融资保障机制，鼓励和支持民间资本投资新材料产业。 新材料，是在传统材料基础上发展起来的一种新概念，它是指新出现的或者已经在发展中，具有传统材料所不具备的优异性能和特殊功能的材料。新材料本身是一种高新技术，同时它也是新一代高新技术的基础和先导，新材料的发展，体现一个国家的科技水平和国家综合实力。新材料，是一切高新技术的基础，所以任何一个技术的突破，都要首先从新材料开始突破，比如说碳纤维复合材料，这是一种新兴的，轻质高强的结构材料，用碳纤维做复合材料，主要用在航空航天的高端领域，用碳纤维做成的飞机材料，飞机结构与美国飞机相比，减重效果达到20%至40%，在节能效果上体现出重大的经济效益来。 据高云虎介绍，“十二五”期间我国新材料产品综合保障能力提高到70%，关键新材料保障能力达到50%，实现碳纤维、钛合金等关键品种产业化、规模化。十二五”期间，国家将对高强轻型合金材料、高性能钢铁材料、功能膜材料、新型动力电池材料、碳纤维复合材料、稀土功能材料等6类新材料进行重点支持。 1.新型动力电池 股市中新型动力电池材料主要指新能源电池概念。首先，真正的新能源电池股票，只有6家：中信国安、德赛电池、科力远、中炬高新、亿纬锂能、万向钱潮。只有德赛电池、亿纬锂能、科力远这3家企业，是全行业都生产电池的厂家，属于纯正的新能源电池概念。中信国安、万向钱潮、中炬高新都是公司所属的旗下某一个子公司生产电池。 德赛电池：生产一次、二次（充电）各型锂电池；科力远：镍氢电池＋车载动力电池；亿纬锂能：生产锂离子/亚硫酰氯电池。新能源汽车动力电池股，目前，只有中信国安、万向钱潮、科力远、中炬高新四家上市公司能生产车载动力电池。德赛电池、亿纬锂能，目前

金属粉末冶金材料标准表

公司制造的铁基粉末冶金零件执行标准与成分性能一、GB/T14667.1-93 二、MPIF-35

烧结铁和烧结碳钢的化学成分 (%). 材料牌号Fe C F-0000 97.7-100 0.0-0.3 F-0005 97.4-99.7 0.3-0.6 F-0008 97.1-99.4 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目的而添加的其它元素)总量的最大值为2.0%。▲ 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目的而添加的其它元素)总量的最大值为2.0%。烧结铁-铜合金和烧结铜钢的化学 成分(%). 材料牌 号 Fe Cu C FC-0200 83.8-98.5 1.5-3.9 0.0-0.3 FC-0205 93.5-98.2 1.5-3.9 0.3-0.6 FC-0208 93.2-97.9 1.5-3.9 0.6-0.9 FC-0505 91.4-95.7 4.0-6.0 0.3-0.6 FC-0508 91.1-95.4 4.0-6.0 0.6-0.9 FC-0808 88.1-92.4 7.0-9.0 0.6-0.9 FC-1000 87.2-90.5 9.5-10.5 0.0-0.3 烧结铁-镍合金和烧结镍钢的化学成 分(%). 材料牌 号 Fe Ni Cu C FN-0200 92.2-99.0 1.0-3.0 0.0-2.5 0.0-0.3 FN-0205 91.9-98.7 1.0-3.0 0.0-2.5 0.3-0.6 FN-0208 91.6-98.4 1.0-3.0 0.0-2.5 0.6-0.9 FN-0405 89.9-96.7 3.0-5.5 0.2-2.0 0.3-0.6 FN-0408 89.6-96.4 3.0-5.5 0.0-2.0 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为 了特殊目的而添加的其它元素)总量 的最大值为2.0%

先进钢铁材料技术的进展

先进钢铁材料技术的进展 钢铁研究总院先进钢铁材料技术国家工程研究中心董瀚 摘要：钢铁材料是不断发展的先进材料，它依然是本世纪的主要结构材料。先进钢铁材料具有环境友好、性能优良、资源节约、成本低廉的特征。本文从钢铁材料理论进展出发，评述微合金化钢、超细晶粒钢、氮合金化不锈钢、高质量特殊钢、钢材组织性能预报和材料信息化技术等重要的先进钢铁材料技术进展。 关键词：先进钢铁材料技术、微合金化钢、超细晶粒钢、氮合金化不锈钢、高质量特殊钢、钢材组织性能预报 WTHZRecent Progress in Advanced Steel TechnologiesWT (Yong GAN and Han DONG Central Iron and Steel Research Institute, Beijing 100081, China National Engineering Research Center for Advanced Steel Technology, China) WTHZAbstractWTSteel is generally believed to be as one of the dominant structural materials in the 21st century due to its environmental benign, high performance, resource saving and low cost characteristics. The paper overviewed the newly developments in advanced steel technology. It was stressed on the important progresses of microalloyed steel, ultrafine grained steel, nitrogen alloyed stainless steel, high quality specialty steel, process modeling and steel database technology. WTHZKeywordsWTadvanced steel technology, microalloyed steel, ultrafine grained steel, nitrogen alloyed stainless steel, high quality steel, process modeling, steel databaseWT 一、引言 钢铁材料具有资源相对丰富、生产规模庞大、加工制造容易、性能多样可靠、成本低廉稳定、使用便利习惯和回收利用方便等特点，是基础设施建设、工业设备制造和人民日常生活中广泛使用的材料。目前和可预见的未来还没有任何材料能够全面取代钢铁材料，钢铁材料仍然是占据主导地位的结构材料，是社会和经济发展的物质基础。 经过人类不懈的努力积累和创造，在钢铁材料科学和技术上取得了巨大的进步。钢铁材料的宏观性能和微观组织结构之间的关系已逐渐清楚，可运用量子力学理论解释钢铁材料的某些宏观行为。人们逐渐地可以从理论出发设计和生产钢铁材料。铁水脱硫、转炉复吹、超高功率电炉冶炼、炉外精炼、中间包冶金、连铸、控轧控冷、微合金化等迅速进步的冶金生产工艺技术为钢铁材料的设计和生产提供了技术基础。而计算机等相关行业的技术发展也为钢铁材料设计和生产提供了先进的控制手段。纵观钢铁材料的发展历史，归纳当前钢铁材料精采纷呈的理论和技术的发展，人们不难得出一个结论：基于当前的理论和技术发展，钢铁材料本身在21世纪还会发生重要的变革，最终将会导致钢铁材料的性能显著提高，并将对整个社会发展起巨大的推动作用。先进钢铁材料的含义

高性能钢铁粉末冶金材料关键技术与应用

高性能钢铁粉末冶金材料关键技术与应用项目推荐公示容 一、项目名称： 高性能钢铁粉末冶金材料关键技术与应用 二、推荐单位意见： 粉末冶金技术不仅可提高材料性能，而且可实现零部件的近终形制造，是国际上公认的“绿色制造技术”，是近些年来工业发达国家优先发展的高技术领域。该项目选择应用面最广、产量最大的钢铁粉末冶金材料为研究重点，开展了高压缩性铁粉工业化生产及应用技术研发，任务来源于国家科技支撑计划和国家973计划。 该项目的创新性主要体现在：攻克了高纯冶炼、高效水雾化和精还原等产业化关键技术，创立了压缩性在7.20g/cm3以上的高压缩性铁粉工业化高效生产新工艺；基于粉体塑性特性和改性原理，开发出了粘结化混合粉末，其压坯密度可达7.60g/cm3；在探明Ni、Mo、Cu等合金元素的强化作用机理和规律的基础上，发明了具有“烧结硬化”特性的预合金粉和燃油发动机气门阀座专用粉及其工业化生产工艺；发明了雾化铁粉的表面绝缘双层包覆新方法和关键装备，创立了铁基软磁复合材料（零件）的致密成形和热处理工艺。项目关键技术和产品性能达到了国际先进水平。本项目共取得发明专利11项，实用新型专利15项，发表学术论文20篇，出版著作1 部，主持和参与修订国家标准3 项。4项科技成果先后通过了省科技厅的鉴定，均“达到国际先进水平”，“产品密度居国际同类产品的领先水平”。 该项目形成了具有完全自主知识产权的钢铁粉末冶金材料生产成套技术，先后建设了8条工业化生产线，打破了国外公司的技术和市场垄断。近三年新增销售额19.30亿元，新增利润 2.48亿元。 项目成果丰富了粉末冶金过程理论和材料理论，提升了我国粉末冶金技术和产业的水平，对扩大粉末冶金的应用领域、推动我国粉末冶金行业品种结构的优化具有重要意义，并为我国汽车工业和高端装备制造业提供了有力的技术支撑。 经审查，提交的材料真实有效。 推荐该项目为国家科学技术进步奖_贰__等奖

粉末冶金常识

粉末冶金常识 1、粉末冶金常识之什么是粉末冶金？ 粉末冶金是一门制造金属粉末，并以金属粉末（有时也添加少量非金属粉末）为原料，经过混合、成形 和烧结，制造材料或制品的技术。它包括两部分内容，即：（1）制造金属粉末（也包括合金粉末，以下统称“金属粉末“）。 （2）用金属粉末（有时也添加少量非金属粉末）作原料，经过混合、成形和烧结，制造材料（称为“粉末冶金材料“）或制品（称为“粉末冶金制品“）。 2、粉末冶金常识之粉末冶金最突岀的优点是什么？ 粉末冶金最突岀的优点有两个： （1）能够制造目前使用其他工艺无法制造或难于制造的材料和制品，如多孔、发汗、减震、隔音等材料和 制品，钨、钼、钛等难熔金属材料和制品，金属-塑料、双金属等复合材料及制品。 （2）能够直接制造岀合乎或者接近成品尺寸要求的制品，从而减少或取消机械加工，其材料利用率可以高 达95%X上，它还能在一些制品中以铁代铜，做到了“省材、节能“。 粉末冶金件 3、粉末冶金常识之什么是"铁基"？什么是铁基粉末冶金？ 铁基是指材料的组成是以铁为基体。铁基粉末冶金是指用烧结（也包括粉末锻造）方法，制造以铁为主要成分的粉末冶金材料和制品（铁基机械零件、减磨材料、摩擦材料，以及其他铁基粉末冶金材料）的工艺总称。 4、粉末冶金常识之用于粉末冶金的粉末制造方法主要有哪几类？ 粉末制造方法主要有物理化学法和机械粉碎法两大类。前者包括还原法、电解法和羰基法等；后者包括研磨法和雾化法。 5、粉末冶金常识之用还原法制造金属粉末是怎么回事？ 该法是用还原剂把金属氧化物中的氧夺取出来，从而得到金属粉末的一种方法。 6、粉末冶金常识之什么叫还原剂？ 还原剂是指能够夺取氧化物中氧的物质。制取金属粉末所用的还原剂，是指能够除掉金属氧化物中氧的物质。就金属氧化物而言，凡是与其中氧的亲合力大于这种金属与氧的亲合力的物质，都称其为这种金属氧化物的还原剂。 7、粉末冶金常识之粉末还原退火的目的是什么？ 粉末还原退火的目的主要有以下三个方面：（1）去除金属粉末颗粒表面的氧化膜；（2）除掉颗粒表面吸附的气体和水分等异物；（3 ）消除颗粒的加工硬化。 粉末冶金工艺流程图 8、粉末冶金常识之用于粉末冶金的粉末性能测定一般有哪几项？ 用于粉末冶金的粉末性能测定一般有三项：化学成分、物理性能和工艺性能。9、用于粉末冶金的粉末物 理性能主要包括那几项？ 用于粉末冶金的粉末物理性能主要包括以下三项：（ 1）粉末的颗粒形状；（ 2）粉末的粒度和粒度组成；（3）粉末的比表面。

(完整版)高性能金属新材料

高性能金属新材料（特种金属功能材料、高端金属结构材料） 一、金属类新材料 金属新材料按功能和应用领域可划分为高性能金属结构材料和金属功能材料。高性能金属结构材料指与传统结构材料相比具备更高的耐高温性、抗腐蚀性、高延展性等特性的新型金属材料，主要包括钛、镁、锆及其合金、钽铌、硬质材料等，以及高端特殊钢、铝新型材等。金属功能材料指具有辅助实现光、电、磁或其他特殊功能的材料，包括磁性材料、金属能源材料、催化净化材料、信息材料、超导材料、功能陶瓷材料等。 与其他材料相比，稀土具有优异的光、电、磁、催化等物理特性，近年来在新兴领域的应用急速增长，其中永磁材料是稀土应用领域最重要的组成部分，2009年永磁材料占稀土新材料消费总量的57%。在国家新兴产业政策的推动下，新能源汽车、风力发电、节能家电等领域将拉动稀土永磁材料钕铁硼磁体的需求出现爆发式增长。建议重点关注钕铁硼行业龙头中科三环、宁波韵升，以及稀土资源类企业包钢稀土、厦门钨业等。 钢铁材料、稀有金属新材料、高温合金、高性能合金是属于金属类工程结构材料。 ①、钢铁材料和稀有金属新材料 钢铁材料提高钢材的质量、性能，延长使用周期，在钢铁材料生产中，应用信息技术改造传统的生产工艺，提高生产过程的自动化和智能化程度，实现组织细化和精确控制，提高钢材洁净度和高均匀度，出现低温轧制、临界点温度轧制、铁素体轧制等新工艺。 稀有金属新材料指高强、高韧、高损伤容限钛合金，以及热强钛合金、锆合金、难熔金属合金、钽钨合金、高精度铍材等。 ②、高温合金和高性能合金 高温结构材料主要种类包括：高温合金、粉末合金、高温结构金属间化合物，以及高熔点金属间化合物等。 二、高性能结构材料 从世界上新材料的发展趋势看，钢铁材料和有色金属材料的生产一直在向短流程、高效率、节能降耗、洁净化、高性能化、多功能化的方向发展。结构材料其主要功能是承担负载（如火车、汽车、飞机）。汽车用钢近年来已从一般钢铁发展为使用高强合金钢、铝合金或特殊的高强Mg基合金，高强Ti合金在高强钢中有重要位置，不锈钢则有取代碳钢的趋势。用于军用飞机的Al合金及一般钢材则被先进的Ti合金及高分子基复合材料所取代。进一步还需要发展碳纤维增强复合材料或Al基复合材料。 结构材料的主体有： （1）钢铁 钢铁材料，特别是具有多相结构和复杂成分的优质钢具有重要的应用前景和潜在优势，需要开展相应的基础研究。联系微米和纳米技术的纳米层间结构、织构以及晶界和界面都可视为改善钢铁材料的重要途径。 （2）Al合金 Al基材料及相应的沉淀硬化效应导致高强铝合金的出现，相关技术工艺已发展为“沉淀科学”，它涉及“相”间晶体结构的匹配性以及合金的稳定性，特别是时效合金的稳定性直接影响航空或空间应用，因此可视为Al合金基础研究中的重要问题。 （3）Mg合金 镁及镁合金广泛应用于冶金、汽车、摩托车、航空航天、光学仪器、计算机、电子与通讯、电动、风动工具和医疗器械等领域。镁合金是最轻的工程结构材料，以其优良的导热性、减振性、可回收性、抗电磁干扰及优良的屏蔽性能等特点，被誉为新型“绿

粉末冶金材料标准表

公司制造的铁基粉末冶金零件执行标准与成分性能<一>G B/T14667.1-9 3

-35 240 390 260 1.0 25070 7.0 F-0008-50HT -65HT -75HT -85HT 380 450<0.5S 480 22HRC 60HRC 6.3 450520 <0.5 55028 60 6.6 520 590 <0.5 620 32 60 6.9 590 660 <0.5 690 35 60 7.1 烧结铁和烧结碳钢的化学成分(%). 材料牌号Fe C F-0000 97.7-100 0.0-0.3 F-0005 97.4-99.7 0.3-0.6 F-0008 97.1-99.4 0.6-0.9 注:用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目的而添加的其它元素)总量的最大值为2.0%。▲ 注:用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目的而添加的其它元素)总量的最大烧结铁-铜合金和烧结铜钢的化学成分(%). 材料牌号Fe Cu C FC-0200 83.8-98.5 1.5-3.9 0.0-0.3 FC-0205 93.5-98.2 1.5-3.9 0.3-0.6 FC-020893.2-97.9 1.5-3.9 0.6-0.9 FC-0505 91.4-95.7 4.0-6.0 0.3-0.6 FC-0508 91.1-95.4 4.0-6.0 0.6-0.9 FC-0808 88.1-92.4 7.0-9.0 0.6-0.9 FC-1000 87.2-90.5 9.5-10.5 0.0-0.3 烧结铁-镍合金和烧结镍钢的化学成分(%). 材料牌 号 Fe Ni Cu C FN-0200 92.2-99.0 1.0-3.0 0.0-2.5 0.0-0.3 FN-0205 91.9-98.7 1.0-3.0 0.0-2.5 0.3-0.6 FN-0208 91.6-98.4 1.0-3.0 0.0-2.5 0.6-0.9 FN-0405 89.9-96.7 3.0-5.5 0.2-2.0 0.3-0.6 FN-0408 89.6-96.4 3.0-5.5 0.0-2.0 0.6-0.9 注:用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目 的而添加的其它元素)总量的最大值为2.0% ⊙铁-铜合金和铜钢粉末冶金材料性能(MPIF-35) 材料编号最小强度(A)(E) 拉伸性能 横向 断裂 压缩 屈服 强度 (0.1%) 硬度 密度屈服极限极限强度 屈服强度 (0.2%) 伸长率 (25.4mm ) 宏观 (表 现) 微观 (换算 的) MPa MPa MPa % MPa MPa 络氏g/cm3 FC-0200-15 -18 -21 -24 100 170 140 1.0 310 120 11HR B N/A 6.0 120 190 160 1.5 350140 18 6.3 140 210 180 1.5 390 160 26 6.6 170 230 200 2.0 430 180 36 6.9 FC-0205-30 -35 -40 -45 210 240 240 <1.0 410 340 37HR B N/A 6.0 240 280 280 <1.0 520 370 48 6.3 280 340 310 <1.0 660 390 60 6.7

(冶金行业)第五章非铁金属材料与粉末冶金材料

（冶金行业）第五章非铁金属材料与粉末冶 金材料

第五章非铁金属材料和粉末冶金材料 非铁金属材料是指除钢铁材料以外的其它金属及合金的总称（俗称有色金属）。 非铁金属材料种类繁多，应用较广的是Al、Cu、Ti及其合金以及滑动轴承合金。 §5-1铝及铝合金 壹、工业纯铝（阅读，回答问题） 1．铝合金为什么不能进行热处理强化？可通过什么手段提高其强度？ 2．为什么纯铝在大气中有良好的耐蚀性？ 3．纯铝有哪些优点和缺点？主要应用？ 二、铝合金 铝合金是向铝中加人适量的Si、Cu、Mg、Mn等合金元素，进行固溶强化和第二相强化而得到的。合金化可提高纯铝的强度且保持纯铝的特性。壹些铝合金仍可经冷变形强化或热处理，进壹步提高强度。 1．铝合金的分类 二元铝合金壹般形成固态下局部互溶的共晶相图，如图5-１所示。 根据铝合金的成分和工艺特点可把铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金。 （1）变形铝合金由图5-１可知，凡成分在D'点以左的合金（加热时能形成单相固溶体组织，具有良好的塑性，适于压力加工），均称变形铝合金。 变形铝合金又可分为俩类： ·不能热处理强化的铝合金成分在Ｆ点以左的合金； ·能热处理强化的铝合金成分在Ｆ点和D'点之间的铝合金。 （2）铸造铝合金成分在D'点以右的铝合金，具有共晶组织，塑性较差，但熔点低，流动性好，适于铸造，故称铸造铝合金。上述分类且不是绝对的。 2、铝合金的时效强化 （1）概念 1）固溶处理将铝合金加热到α单相区某壹温度，经保温，使第二相溶入α中，形成均匀的单相α固溶体，随后迅速水冷，使第二相来不及从α固溶体中析出，在室温下得到过饱和的α固溶体，这种处理方法称为固溶热处理或固溶（俗称淬火）。 2）固溶处理的性能特点①硬度、强度无明显升高，而塑性、韧性得到改善；②组织不稳定，有向稳定组织状态过渡的倾向。

钢铁材料概述及其应用

钢铁材料概述及其应用 钢铁是铁与碳、硅、锰、磷、硫以及少量的其他元素所组成的合金。其中除铁外，碳的含量对钢铁的机械性能起着主要作用，故统称为铁碳合金。它是工程技术中最重要、用量最大的金属材料。 钢铁工业是最重要的基础工业，是其他工业发展的物质基础。钢铁工业的发展也有赖于煤炭工业、采掘工业、冶金工业、动力、运输等工业部门的发展。由于钢铁工业与其他工业的关系十分密切，因此许多国家都把发展钢铁工业放在十分重要的地位。 2007年，全球钢铁产量达13.45亿吨。其中我国铁、钢、材产量分别达到4.69 亿吨、4.89亿吨和5.65 亿吨。占全球钢产量份额由 2000年的 15.0%，提高到了 2007年的36.4%。 钢铁按化学成分分类可分为碳素钢和合金钢。碳素钢是指钢中除铁、碳外，还含有少量锰、硅、硫、磷等元素的铁碳合金，按其含碳量的不同可分为：低碳钢（wc≤0.25%）、中碳钢（0.25%0.60%）。合金钢是指为了改善钢的性能，在冶炼碳素钢的基础上，加入一些合金元素而炼成的钢，如铬钢、锰钢、铬锰钢、铬镍钢等。按其合金元素的总含量，可分为低合金钢（η≤5%）、中合金钢（5%<η<10%）、高合金钢（η>10%）。 按冶炼设备分可分为转炉钢、平炉钢、电炉钢。 按钢的品质分可分为普通钢（ws一般≤O.05%，wP≤0.045%）、优质钢（ws、wp≤0.04%）、高级优质钢（ws≤O.03%，wP≤0.035%）。 按钢的用途分可分为结构钢（建筑及工程用结构钢、机械制造用结构钢）、工具钢（碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢等）和特殊钢（不锈耐酸钢、耐热不起皮钢、高电阻合金、耐磨钢、磁钢等）。 按制造加工形式分可分为铸钢、锻钢、热轧钢、冷轧钢和冷拔钢。 下面简要概述具有代表性的钢铁材料的应用： 碳素结构钢是指wc<0.38% ，ws，wp>0.035%的碳钢，可轧制成钢筋、钢板、钢管，用做螺钉、螺帽、铆钉等，也可做桥梁、建筑物等构件。 优质碳素结构钢是指wc<0.70%，ws，wp<=0.035%的碳钢，主要用来制造各种机器零件，如齿轮、轴类、套筒、弹簧等。 碳素工具钢的碳质量分数在0.65%～1.35%之间的碳钢，用来制造各种刃具、量具、模具，如（冲头、凿子、锤子、钻头、刨刀、丝锥、手锯条、锉刀、刮刀等）。 低合金高强度结构钢，碳质量分数不超过0.20%，合金元素以锰为主，主要用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器、输油输气管道、大型钢结构等。 合金渗碳钢碳质量分数一般为0.10%～0.25%，零件表层含碳量较高，可达0.85～1.05％，主要合金元素有Cr、Ni、Mn、B等，以提高淬透性。主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮，内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件。 合金调制钢含碳量在0.25～0.50％之间，主加合金元素Cr、Mn、Ni、Si等，常用于制造汽车、机床上的主要零件，如机床的连杆、齿轮、传动轴等。